• 제목/요약/키워드: 유전과 환경

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상수도 관망 최적설계에 대한 유전 알고리즘과 하모니써치 알고리즘의 적용 및 비교 (Application and Comparison of Genetic Algorithm and Harmony Search Algorithm for Optimal Cost Design of Water Distribution System)

  • 홍아리;이호민;최영환;최지호;김중훈
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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    • pp.521-521
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    • 2016
  • 상수도 관망은 수원에서 수요절점까지 물을 안정적으로 공급하는 것을 목표로 한다. 상수도 관망의 최적설계는 수리학적 제한조건 (절점의 수압, 관로의 유속)을 만족하는 범위에서 비용을 최소화하는 설계안을 얻는 것으로 Savic and Walters (1997)는 유전 알고리즘 (Genetic Algorithms, Holland 1975)을 적용한 상수도 관망 설계 프로그램인 GANET를 제안하였고, Maier et al. (1996)은 개미군집알고리즘 (Ant Colony Optimization Algorithm, Dorigo et al. 1996)을 상수도 관망 최적설계에 적용한 후 그 결과가 유전 알고리즘에 비해 우수함을 증명하는 등 상수도 관망 최적설계에 관한 연구가 활발히 진행되어 오고 있다. 유전알고리즘은 선택, 교차, 돌연변이의 반복계산 과정을 통하여 최적해를 찾는 최적화 기법이다. 이 과정에서 결정변수는 유전자 (Gene)의 집합으로 표현되며, 염색체 (Chromosome) 내에서 근접한 유전 인자들은 일종의 Building Block을 형성하게 된다. Building Block은 좋은 해를 갖는 유전 인자를 높은 확률로 보관하여 지역해에 빠질 가능성을 줄이는 반면, 유전형 (Genotype)이 표현형 (Phenotype)을 충분히 모방하여 표현하지 못한 경우 오히려 최적해의 탐색을 방해할 수 있다는 한계점을 갖는다. 유전 알고리즘을 상수도 관망 최적설계에 적용하였을 때에도 이 한계점은 여실히 드러난다. 관로의 관경을 결정변수로 설정한 후 유전형으로 표현하였을 때, 관망도 상에서 근접하지 않은 두 관로가 염색체 내에서 연속으로 나열된다면 두 관로 간의 연관성이 실제보다 크게 고려되기 때문이다. 한편, 하모니써치 (Harmony Search, Geem et al. 2001) 알고리즘은 즉흥 연주 (Improvisation)를 통해 최상의 화음을 만들어내는 현상으로부터 착안하여 만들어진 최적화기법으로 연산 기법은 무작위선택, 기억회상, 피치조정 등으로 구성되어 있으며, 결정변수에 해당하는 연주자가 독립적으로 행동하며 해를 탐색한다는 점에서 유전알고리즘과 큰 차이를 갖는다. 본 연구에서는 유전알고리즘의 Building Block에 의해 발생하는 오류를 개선하고자, 상수도 관망 최적설계 연구에 많이 사용되는 Hanoi 관망 (Fujiwara and Khang 1990) 관로의 정렬 순서를 여러 가지 기준으로 설정하여 관망데이터를 구축한 후 하모니써치와 유전 알고리즘을 적용하여 최적화를 수행하였고 그 결과를 비교하였다. 그 결과 유전 알고리즘과 달리 하모니써치 알고리즘의 경우, 관로의 나열 순서와 상관없이 우수한 최적해 탐색 결과를 보이는 것을 확인할 수 있었다.

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비만-비만의 원인

  • 유형준
    • 건강소식
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    • 제30권4호통권329호
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    • pp.16-17
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    • 2006
  • 비만은 다양한 원인에 의해 발생된다. 일반적으로 유전적 소인과 환경 요인이 한데 어우러져 발생한다고 일컬으며, 유전 요인은 어쩔 수 없으니 환경요인에 비중을 두어 설명하는 경향이 강하다. 필자는 그러한 설명을 비껴 유전적요인, 2차적으로 비만을 가져오는 원인 등에 대한 내용을 먼저 소개한다.

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유전율을 이용한 토양오염 모니터링 기법의 제안

  • 김만일;김형수;정교철
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2004년도 임시총회 및 추계학술발표회
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    • pp.104-107
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    • 2004
  • 지반오염을 조사하기 위해서는 시추작업을 통하여 시료를 채취하는 방법이 일반적이지만, 실시간으로 원위치에서 다양한 오염물질들의 오염도 변화를 체계적으로 모니터링하는 것은 대단히 어렵다. 본 연구에서는 Frequency Domain Reflectometry(FDR) 장비를 고안하여 지반의 유류오염을 파악하기 위한 유전율 측정법의 실험적 접근을 시도하였다. 구체적으로 포화 및 불포화 매질에 대한 오염도의 측정 및 오염도와 체적함수비의 관계를 측정하여 유전율 반응으로부터 매질의 물성치를 파악할 수 있는 것을 확인하였다.

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고성능 컴퓨팅 환경에서 유전체 서열 분석 벤치마크 (A Genomes Analysis Benchmark in High Performance Computing)

  • 최재훈;정호열;박수준;최완
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(A)
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    • pp.30-32
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    • 2012
  • 본 논문에서는 고성능 컴퓨팅 환경에서 유전체 서열 분석 도구들을 벤치마크 하기 위한 시스템을 개발하고 실제 유전체 데이터를 이용하여 성능을 비교하였다. 이 벤치마크 시스템은 유전체 분석 파이프라인 절차에 따라 다양한 분석 도구들을 CPU 멀티 코어와 GPU 매니 코어 환경에서 선택적으로 구동할 수 있도록 지원한다. 따라서, 서로 다른 환경에서 수행된 다양한 유전자 분석 도구의 성능을 실제 유전체 서열 데이터를 이용하여 비교하고 시각화할 수 있다.

감성 필터 모델을 통한 감성공학과 감성교육의 중요성에 관한 연구 (A Study on the Importance of Emotivity Engineering and Emotivity Education with Emotivity Filter Model)

  • 송태옥;안성훈;김태영
    • 한국감성과학회:학술대회논문집
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    • 한국감성과학회 2000년도 춘계 학술대회 및 국제 감성공학 심포지움 논문집 Proceeding of the 2000 Spring Conference of KOSES and International Sensibility Ergonomics Symposium
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    • pp.30-34
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    • 2000
  • 인간의 능력은 유전과 환경에 의해 결정되며, 정보는 인지와 감성의 긴밀한 상호작용을 통하여 처리된다. 이런 관점에서 보면, 정보처리모델에서는 유전과 환경, 인지와 감성 작용이 모두 고려되어야 한다. 본 논문에서는 감성이론과 정보처리모델을 바탕으로 감성필터모델을 제시하였다. 이 모델에서는 감성필터가 입력을 선별적으로 수용하며, 수용된 입력은 자신의 현재 능력과 함께 상호작용을 하며 정보를 처리하게 된다. 정보를 처리하는 과정에서 인간은 지식과 경험을 재구성하거나 잠재력을 계발할 수 있다. 이 모델을 통하여, 새로운 관전에서 유전과 환경의 의미 그리고 감성과 인지의 역할을 살펴보았다. 또한 교육적인 관점에서 감성교육과 감성공학의 의미에 대하여 살펴보았다.

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SSR 마커를 이용한 유럽 양송이 자원의 유전적 다양성 및 집단구조분석 (Genetic diversity and population structure of European button mushroom (Agaricus bisporus) using SSR markers)

  • 신혜란;안혜진;방준형;김준제;한세희;이화용;정종욱
    • 한국버섯학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.323-330
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    • 2020
  • 본 연구에서는 유럽 양송이 자원들을 SSR marker를 통해 유전적 다양성과 집단 구조, 유전적 분화에 대하여 분석하였다. 본 연구에서 유럽의 양송이 자원들은 유전적 거리기반의 4개의 그룹으로 나뉘었고 집단구조 분석을 통하여 2개의 subpopulation으로 이루어져 있었다. 본 연구에서 사용한 SSR 마커로 유럽의 양송이 자원들은 지리적 그리고 갓색으로 구분되지 않았다. 유전적 다양성은 유전적 거리기반의 그룹에서는 Group 4, 집단구조 분석을 통한 subpopulation에서는 Pop. 2의 다양성이 높았다. 그리고 양송이 자원들은 유전적 분화가 매우 낮았다. 본 연구의 결과는 차후 양송이의 육종 등에 이용 할 수 있을 것이다.

판형 유전체의 유전율 측정 방법 (Method for Measuring Dielectric Constant of Planar Dielectric Substrate)

  • 이창현;권택선;이정해
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권10호
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    • pp.799-804
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    • 2018
  • 본 논문에서는 일반 측정환경에서 자유공간 물질상수 측정법을 사용한 판형 유전체의 유전율 측정 방법을 제안한다. 측정에는 회로망분석기와 동일한 두 개의 혼 안테나가 S-parameter 측정을 위해 사용되었으며, 측정 결과로부터 판형 유전체의 투과 및 반사계수를 계산하였다. 정밀한 측정을 할 수 없는 환경에서 신뢰할 수 있는 유전율을 얻기 위하여 상대적으로 측정 환경에 의한 측정불확도가 작은 투과계수의 크기만을 유전율 추정에 이용하였으며, 최종적으로 다양한 주파수에서 측정된 결과를 비교하여 유전율을 특정하였다.

최적화기법으로서의 유전알고리즘과 그 응용 (Genetic Algorithms as Optimisation Tools and Their Applications)

  • 진강규;하주식
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제21권2호
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    • pp.108-116
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    • 1997
  • 유전알고리즘은 진화원리에서 발견된 몇몇 특징들을 컴퓨터 알고리즘과 결합시켜 복잡한 최적화 문제를 해결하려는 도구로서 1975년 미국의 Holland 교수에 의해 처음으로 개발되었다. 주어진 문제에서 탐색환경이 다변수 또는 다봉(multi-modal)이 되어 대단히 복잡하거나 또는 부분적으로 알려질 경우는, 구배(gradient)에 기초한 재래식 방법을 사용하여 최적화하는 것은 매우 어렵게 되고 경우에 따라서는 불가능할 수도 있다. 이러한 이유로 유전알고리즘과 같은 강인한 탐색법이 요구된다. 유전알고리즘의 장점은 연속성(continuity), 미분가능성(differentiability), 단봉성(unimodality) 등과 같이 탐색공간에 대한 제약으로부터 자유롭다는 것이다. 다시 말하면 목적함수 외 탐색공간에 대한 사전지식을 필요로 하지 않고, 매우 크고 복잡한 공간일지라도 전역해 쪽으로 수렴해 갈수 있다는 것이다. 이러한 특성 때문에 유전알고리즘은 실제 환경에서 많은 복잡한 최적화 문제를 해결하는 방법으로 인정을 받고 있으며, 함수의 최적화, 신경회로망의 학습, 동적시스템의 식별및 제어, 신호처리등 여러 분야에 성공적으로 응용되고 있다. 이러한 중요성에 비해 유전알고리즘에 대한 연구는 국내적으로는 아직 미진한 수준이나 최근 이에 대한 관심이 고조되고 있으며, 또한 그 응용분야도 점점 넓어져 이론 개발과 실질적인 응용에 확산되리라 생각된다. 따라서 본 해설기사는 유전알고리즘의 원리와 응용 사례를 살펴봄으로서 최적화 문제를 해결하려는 독자들에게 조금이나마 도움을 주고자 한다.

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Analysis on Permittivity of Soil to Evaluate Pore Water Contamination

  • Oh Myoung-Hak;Kim Yong-Sung;Yoo Dong-Ju;Park Jun-Boum
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2005년도 총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.249-252
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    • 2005
  • 저주파수에서 유전상수 측정시 100kHz 이하의 주파수 영역에서는 전극분극효과가 발생하므로 100kHz이상의 주파수에서 유전상수가 평가되어야 한다. 유전상수는 쌍극자모멘트의 수에 비례하기 때문에 흙의 유전상수는 체적함수비에 따른 선형적인 증가경향을 나타내었다. 용액에 이온성분이 존재하는 경우에는 수화작용에 의한 물분자의 배향분극 발현의 감소로 인하여 유전상수가 감소한다. 흙과 중금속 혼합시료의 경우 함수비가 큰 시료에서는 용액의 유전특성이 발현되지만, 함수비가 작은 경우에는 공간전하분극의 영향으로 유전상수가 10-20%정도 증가하는 경향을 나타내었다. 현장에서의 정확한 오염도 평가를 위해서는 토양의 함수비에 대한 평가가 반드시 수행되어야 한다.

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